短い答え
大きな高さから落としたときにオブジェクトが達することができる理論的な最大速度はありません。ただし、実用的な制限があります。
* 端子速度: オブジェクトが落ちると、空気抵抗が発生し、速度とともに増加します。最終的に、空気抵抗の力は重力に等しく、オブジェクトは加速を停止します。この速度は末端速度と呼ばれます 。
* 大気密度: 空気が密度が高いほど、端子速度が低くなります。したがって、密度の高い大気に落ちるオブジェクトは、より低い末端速度に達します。
* 形状と質量: オブジェクトの形状と質量は、端子速度にも影響します。より広く、よりフラットなオブジェクトは、同じ質量の合理化されたオブジェクトと比較して端子速度を下げるより多くの空気抵抗を経験します。
長い答え
物理学をより深く掘り下げましょう:
* 重力の役割: 重力は常に物体を地球の中心に引き寄せます。これにより、オブジェクトが加速されます。つまり、速度が上昇します。
* 空気抵抗の反動: オブジェクトが空気を通り抜けると、空気分子と衝突します。これにより、オブジェクトの動きに反対する空気抵抗と呼ばれる力が作成されます。
* 平衡に到達する: オブジェクトが速く落ちるほど、空気抵抗が大きくなります。最終的に、空気抵抗力は重力に等しくなります。この時点で、オブジェクトは加速を停止し、一定の速度で落ちます - その末端速度。
例:
* Skydiver: 自由落下のスカイダイバーは、約120 mph(193 km/h)の端子速度に達します。
* フェザー: 羽は、その質量に比べてはるかに大きな表面積を持っています。より多くの空気抵抗を経験し、はるかに低い末端速度に達します。
キーポイント: 理論的な最大速度はありませんが、端子速度の実用的な制限は、オブジェクトの形状、質量、およびそれが流れている空気の密度に依存します。